尋找地外生命新突破，搶先一步不是火星，而是金星

2020-09-15 三體引力波

尋找地外生命傳出大消息，這一次來自金星，而不是火星。

來自美國卡迪夫大學、麻省理工學院、英國和亞洲大學的一組研究團隊在最新一期Nature Astronomy《自然天文學》期刊發表論文稱，他們在金星大氣層中發現一種難聞的有毒氣體——磷化氫，為人類突破性發現地外生命（微生物）提供一種積極信號……

幾乎同一時間，全球各大科普平臺、主流媒體全部聚焦於此，「金星生命」全球刷屏。

發現磷化氫，意味著發現金星生命？

先從人類已知的說起，磷化氫又名膦，英文名Phosphine，分子式PH3，一種無色、劇毒、有魚腥臭味的氣體。

之所以常用⚠️危險符號來警示它的存在，是因為這種氣體很容易與空氣形成爆炸性混合物引發自燃，而且燃燒時會產生白色煙霧五氧化二磷，吸入後會導致嚴重刺激呼吸道。如果吸入高濃度磷化氫氣體，後果很嚴重，輕則抽搐，重則死亡。

人造磷化氫是在實驗室用白磷與濃氫氧化鉀共熱製取，而地球自然界的磷化氫只能由微生物產生。生存於垃圾填埋場、沼澤地甚至動物內臟等缺氧環境中的微生物，都會天然產生磷化氫。

而按照宇宙第一原則設定，在相似條件下，自然規律在任何時候、任何地方都是同樣的，於是科學家發現金星大氣層中存在磷化氫氣體，自然而然會導出一個結論，很可能存在金星生命——天然產生磷化氫的微生物。


為什麼是「很可能」不是完全確認？

這正是科學的特徵之一「可證偽性」，科學研究的結果不能保證永遠正確，卻能保證永遠在追求正確的路上。按照該研究團隊成員、麻省理工學院物理與行星科學教授薩拉·西格爾(Sara Seager)的謹慎回答：「這可能有兩種解釋，一是有某種人類未知的化學過程能夠以某種方式產生磷化氫。第二個解釋就是金星存在生命。」

第一種解釋人類尚未可知，基本可以忽略，第二個解釋直指金星存在生命——微生物。

在此之前，出於科研嚴謹，該研究團隊絞盡腦汁，極力試圖排除金星存在微生物產生磷化氫的可能性，進而解釋這種氣體存在的非生物路徑。除了「未知的、古怪的化學過程」因素外，他們還充分考慮過從金星火山噴出的可能性，流星穿過雲層形成了化學反應或者引發閃電造成了化學反應……但結果找不到一個合理的非生物學解釋。

就這樣，尋找地外生命終於鎖定在維納斯女神身上，金星再度成為全球焦點。


為什麼是金星？

金星一直被稱為地球的孿生兄弟，不僅因為這兩顆行星大小基本相同，距離較比火星更近，而且同樣都處在太陽系宜居帶內（儘管金星處在宜居帶邊緣），因此早在太空探索早期尤其是美蘇太空競賽的巔峰時期，都曾激進投入過很多金星探測器前往打探，試圖搶先發現金星生命。

但結果換來34%的探測失敗率（高於火星失敗率43%），以及令人望而生畏的惡劣環境——濃重而有毒的大氣層、高達467°C的表面溫度、97倍地球大氣壓、著陸探測器都無法長時間運行……貌似金星已經成為一個地獄星球，不再是尋找地外生命的理想之地。

幸好並非所有科學家都是如此。行星科學研究所（PSI）行星天文學家大衛·格林斯彭(David Grinspoon)一直堅持對金星給予更多研究。

他指出，在距金星地表30英裡高度的雲層，溫度已經降至跟紐約秋天溫度大致相同，一些微生物有可能漂浮在這些異常稠密和溫和的雲層中，這一推斷並非異想天開。

因為根據金星演化路徑推定，40多億年前這裡也曾是海洋環抱的星球，沒有理由能否定這裡不會孕育生命，哪怕是簡單生命體比如微生物。隨著環境變遷、海洋消失，一些微生物可能只能存在於濃稠的高空雲層，成為這個世界的微小難民，直到被後來的智慧生命體——人類發現。

這位行星科學家給出了一個近乎完美合理的解釋鏈。他對這次重大發現的中肯之言：這會迫使人類從此以後認真對待金星雲層生物圈的合理性。


這次大發現有什麼重大價值？

這次在金星大氣層裡發現磷化氫，就像我們在寸草不生的沙漠裡突然發現了一潭湖水，生命綠洲已近在咫尺。因此被科學界稱之為「重大發現」。

如果進一步得到科學驗證的話，尤其是能夠發現第一手金星微生物，這將是人類破天荒的科學發現——地外生命。要知道，尋找地外生命一直是人類終極宇宙探索一大命題。

儘管這次發現的並非是絕大多數人想像中的小綠人或者ET，但已經足夠了，足以驗證人類文明碩果中最強大最有效的科學體系本身。

因為一旦證實金星大氣存在著生命體，這將極大鞏固宇宙學基石：①只要在相似條件下，自然規律都是相同的。適用於地球的自然規律也同樣適用於其他星球甚至整個宇宙；②地球在宇宙中並不特殊，地球生命並非獨一無二，生命元素廣泛存在於宇宙中，孕育生命並非稀奇罕見，更不是宇宙奇蹟。

我們知道，最近幾十年科學家通過三種路徑尋找地外生命：

①第一個最簡單最直接派出探測器，實地去月球、火星、金星……從最初天真夢想邂逅外星人，一直到試圖發現外星化石、微生物的蛛絲馬跡。目前唯一運行的好奇號火星車、明年登陸的毅力號、中國火星車都在幹這種事兒；

②第二種就是隔空探聽，透過不間斷接收探測宇宙無線電波，試圖發現被智慧生命調製過的電波信號，進而發現外星文明。中國的FSAT、美國阿雷西博都在默默做著這檔事；

③第三種是部署太空巨眼遠眺可疑的外星世界，利用大氣光譜分析超遠探測系外行星大氣層，尋找生命記號，比如生命產生的氧氣、甲烷等氣體。2018年部署的TESS系外行星新獵手、未來部署的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡都屬於這類探索路徑。


儘管這次重大發現，距離真正找到地外生命的直接證據還有相當一段歷程，但無疑為人類突破性發現地外生命（微生物）提供一種強有力的積極信號。期待我們這一代人能夠在生之年見證這一偉大時刻。

正如卡爾·薩根說過：「宇宙這麼大，如果只有我們人類，豈不是太浪費空間了。」地球生命在茫茫宇宙中並非唯一，人類在銀河系中也不孤獨，值得我們極盡所能仰望星空，終極探索。


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